“镭射：能不能把以前传下来的光热发电方法换一换？”

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/ h///S2 /【文字/注意者网络专栏作者激光】[/S2/]

前几天，我在提醒者网上发表了文案“光热发电:中国下一张“国家名片”吗？ 》，下面是两位网友的评论很有趣。

@好人网民评论说:“果然还是用装饰来烧水。”

@伽蓝的瞳网友说:“实际上，我在考虑能不能改变以前流传下来的发电方法。 我们烧了多少热水发电了？ ”

现在的主流火力发电，确实是“沸水”，用锅炉把水变成蒸汽，用热机把蒸汽的内能转换为机械能，驱动发电机发电。 自从瓦特在1785年发明蒸汽机以来，一直如此。 只是，这个过程以前使用的是往复式蒸汽机，现在使用的是汽轮机。

即使是燃气轮机发电，目前效率最高的方法也是燃气-蒸汽联合循环，在燃气轮机的后面增加废热锅炉，利用燃气轮机排出的废气的热量“烧开”水，用汽轮机驱动发电机

除了 火力发电外，和火力发电一样的火力发电所——核电站和太阳能发电所，其实也是“烧开水”，前者是核能“烧开水”，后者是太阳穴“烧开水”。

众所周知，中国的光热资源主要集中在西部水资源相对不足的地区。 那么，正如@伽蓝的瞳孔网友所说，在利用太阳能光热资源时，“能改变以前流传下来的发电方法”吗？ 你不需要那么多水吗？ 别说了，还有办法。

第一，也是目前投入大规模应用的方法，其实我的文章中提到了使用斯特林发动机驱动发电机。

斯特林引擎于1816年发明，以其发明者、英国物理学家罗伯特·斯特林的名字命名。 与几乎同一时期发明的瓦特蒸汽机相似，也是外燃式活塞发动机。 但是，与瓦特蒸汽机不同，斯特林发动机不是水蒸气，而是使用气体(早期为空气体，现在为氦气和氢气)作为工程学，因此巨大的锅炉系统，也就是“烧水”是

除了 斯特林发动机的这一优点外，它还是外部加热的闭式循环发动机，因此具有非常突出的优点。 就是不要“偏食”。 几乎可以采用任何形式的热源。 非常适合太阳能光热发电。

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斯特林引擎的原理(本文的图像全部由作者收集并提供给图)

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鄂尔多斯100kw太阳能光热示范电厂是我国第一座盘式太阳能光热示范电厂，始建于年9月，共由10台10kw盘式太阳能斯特林光热发电系统组成，年发电量32万kwh

但是斯特林发动机也有很多缺陷，最大的问题是单机输出小。 由于外部热源连续供热，斯特林发动机处于关闭循环，斯特林发动机的燃气工程长期保持在较高的温度，为了降低热损失，需要采取隔热措施，必然会增加体积和重量。 这是因为其工作量比非常小，单机功率不能太大，历史上斯特林发动机达到的最大单机功率也只有几百千瓦。

这极大地限制了斯特林发动机的普及。 用斯特林发动机代替“烧水”可以说是不现实的。

幸运的是，除了斯特林发动机之外，还有不需要“烧开水”的发动机。 这就是燃气轮机。 那么，光热发电可以利用燃气轮机作为热机吗？

首先，让我们简单回顾一下燃气轮机的结构和事业原理。 是最简单的燃气轮机，由压缩机、燃烧室和涡轮三部分组成。 空气体首先进入压缩机，由压缩机压缩升压进入燃烧室，在燃烧室内压缩的空气体与燃料(气体或液体)混合燃烧产生高温高压气体，气体驱动涡轮，由涡轮压缩

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/ h/]燃气轮机的结构示意图

如果仔细分解这个过程，就会发现，由压缩机压缩升压的空气体在燃烧室内与燃料混合燃烧，产生高温高压气体是燃气轮机整个业务流程的核心环节。 即，如果在燃烧前能够提高压缩空气体的温度，则能够使从燃烧室输出的气体温度保持一定，同时降低空气体在燃烧室内的升温幅度，能够比较有效地降低燃料消耗量。

英国45型驱逐舰配备的劳斯莱斯wr21型燃气轮机利用工作结束后排出的废气的热量，在压缩空气体进入燃烧室之前进行加热，从而比较有效地提高了燃烧器的燃料利用率 与电力相当的简单循环船用燃气轮机相比，wr-21可以节约27%到30%的燃料。 既然废气可以用作加热源，光热自然也可以。